图1:1998年至2019年,渤海及渤海三个海湾内跨(a)10米等深线及(b)20米等深线的水平平均通量的季节变化。2019年渤海三个海湾内跨(c)10米等深线及(d)20米等深线的水平平均通量和标准误差(水平误差条)在不同风场和斜压梯度条件下的季节变化。
在海浪研究方面,团队利用第三代海浪模型SWAN(Simulating Waves Nearshore)模拟了渤海海浪对两个典型寒潮过程(2014年西北风和2015年东北风)的响应(图2)。研究发现:(1)海浪在产生与发展过程中,各海区的波浪谱均由风浪主导;(2)海浪在耗散过程中,白帽作用在渤海深水区占主导,而底摩擦耗散在5-10米水深区域逐渐成为主导;(3)深度诱导破碎引起的海浪耗散主要集中在南部近岸的一条狭长区域;随着底部坡度变平以及底坡宽度增加,深度诱导的耗散有减小趋势。
图2 渤海寒潮过程中有效波高峰值时刻(a)各海区一维波谱;(b)二维波谱及风向波向;(c)白浪耗散、底摩擦耗散及深度诱导耗散占主导的空间量化;(d)渤海湾及莱州湾近岸白浪耗散、底摩擦耗散及深度诱导耗散的空间变化。
上述研究可以加深对浅水系统近岸水交换机制及海浪动力过程的理解,进而为研究近岸动力环境、物质输移与通量计算、海岸工程等提供理论支撑,具有重要的学术与应用价值。本研究受国家自然科学基金、中科院BRJH项目、烟台海岸带研究所自主部署项目和烟台市双百计划的支持。中国科学院烟台海岸带研究所牟丽颖(硕士研究生)和彭婕(博士研究生)分别为两篇论文的第一作者。
论文信息:
Mou, L., Niu, Q.*, & Xia, M. (2022). The roles of wind and baroclinic processes in cross-isobath water exchange within the Bohai Sea. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 274, 107944. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2022.107944.
Peng, J., Mao, M.*, & Xia, M. (2023). Dynamics of wave generation and dissipation processes during cold wave events in the Bohai Sea. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 280, 108161.https://doi.org/10.1016/j.ecss.2022.108161.